东北地区资源型城市产业转型过程的环境演变效应_赵高茜.pdf

第 38 卷哈尔滨师范大学自然科学学报Vol 38，No 6 2022第 6 期NATUAL SCIENCE JOUNAL OF HABIN NOMAL UNIVESITY东北地区资源型城市产业转型过程的环境演变效应*赵高茜，杨旭(哈尔滨师范大学，寒区地理环境监测与空间信息服务黑龙江省重点实验室)【摘要】东北地区资源型城市由于长期对资源的依赖，目前已处于衰退阶段，产业转型迫在眉睫 环境问题在转型过程中至关重要 提出了产业转型动态度的算法，基于 2007 2018 年东北地区统计数据，采用重心迁移、标准差椭圆和面板回归模型等方法，分析东北地区资源型城市产业转型过程的环境演变效应 结果表明:东北地区资源型城市环境污染水平变化趋势呈波动上升、波动下降、倒“V”型、“M”型或平稳变化等 5 种，污染分布均衡性减弱 东北地区资源型城市产业转型逐渐出现两极化现象，整体来看，吉林省与黑龙江省的转型效果较好 低污染区与中污染区的资源型城市应通过提高产业高级化水平，高污染区应侧重于提高产业结构合理化之后逐步提升产业结构高级化水平【关键词】资源型城市;产业转型;标准差椭圆;面板回归模型【中图分类号】X22【文献标识码】A【文章编号】1000 5617(2022)06 0087 08收稿日期:2022 08 22*基金项目:黑龙江省哲学社会科学研究规划项目(17JLB033):黑龙江省资源型城市经济转型与环境污染协同演化时空分异机制研究通讯作者0引言资源型城市是指生产与发展同资源的开发利用有着密切联系的城市，对资源高度依赖使城市发展呈现阶段性是资源型城市区别于其他城市的本质特征 资源型城市的产业是城市发展的载体，长期存在着高污染、高能耗、高排放的问题，资源型城市如今所面临的困难也多是由产业存在的问题所引发的1 因此，产业转型对资源型城市环境问题具有重要意义，也是资源型城市实现可持续发展的唯一战略关于资源型城市产业转型的研究成果主要聚焦于产业转型的实证分析2、产业转型的战略研究与战略重点3 4、产业转型的困境5、资源型城市可持续发展政策对产业转型的影响等6 7 有关研究大致可分为两类:一是将产业转型环境效应纳入社会、经济、环境评价体系中进行研究 例如陈妍等构建了资源型城市社会、经济、环境的指标体系，并分析各要素对城市转型协调发展的作用8，但未进一步探究产业结构对不同阶段环境污染及三废排放的影响 二是在进行产业转型环境效应的研究时，尚未从产业结构合理化、高级化与产业转型速度三个方面衡量产业转型 例如李小帆等进行的产业结构调整与环境效应研究9;王雪微等进行的东北能源型城市产业转型的环境效应研究10 东北地区是建国后的第一个重工业基地，为国民经济的发展做出了巨大的社会贡献 20 世纪 90 年代以来东北地区资源型城市相继进入资源开发的成熟期和衰退期11 因此，推动东北地哈尔滨师范大学自然科学学报2022 年 第 38 卷区资源型城市产业转型对摆脱资源枯竭与城市衰落至关重要，是引导其经济从高速发展向高质量发展的重要内容12 但目前东北地区资源型城市发展与环境之间的矛盾仍未得到有效得到解决，环境问题对于城市产业转型来说依然是一大考验，产业转型也已进入关键时期该文提出了产业转型动态度的算法，并将其与产业结构合理化、高级化共同表征产业转型;构建了产业转型与环境水平的评价体系，研究二者时空格局演变，明晰产业结构合理化、高级化、产业转型动态度以及主要驱动因素对环境的影响，探究提高资源型城市环境水平的有效途径，以期为东北地区资源型城市的可持续发展提供参考1数据来源与研究方法1 1数据来源各研究单元数据均来自中国城市统计年鉴 以及各省份统计年鉴1 2数据处理被解释变量:选用工业废水、工业烟尘与工业二氧化硫排放量，将三者进行熵值法计算用来衡量环境污染综合水平 变量测度说明见表 1解释变量:(1)TL值:是用来衡量产业转型结构的合理化程度 计算公式如下13:TL=ni=1(YiY)ln(YiLi/YL)(1)式中，Y 表示产值，L 表示就业，i 表示产业，n 表示产业部门数，该文中 n 为 3(第一产业，第二产业与第三产业)(2)TS 值:用来衡量产业高级化程度(3)产业转型动态度:是用来衡量产业转型速度 提出以 TL 值与 TS 值进行熵值法计算，再将结果进行年变化率的计算获得产业转型动态度表 1变量测度说明变量类别变量变量指标说明被解释变量综合环境污染水平熵值法评价体系计算解释变量TL 值泰尔指数TS 值第三产业产值与第二产业产值之比产业转型动态度年变化率控制变量对外开放程度实际利用外商投资金额环境管理业从业人员环境管理业从业人员占总人口比重受教育水平普通高等在校大学生人数人口密度单位面积人口数人均 GDP人均地区生产总值能源消耗全社会用电量科技水平科技支出占财政支出的比重城镇化率城市人口占总人口比重市场规模地区生产总值与全国 GDP 比值1 3研究方法1 3 1重心迁移计算方法重心指的是能在各个方向上可以保持平衡的点区域重心确定:假定东北地区由 n 个一级区域 i 构成，那么重心计算过程如下所示?X=ni=1xiMi/ni=1Mi(2)?Y=ni=1yiMi/ni=1Mi(3)式中，?X、?Y 表示“重心”经纬值;xi、yi表示第 i 个88第 6 期东北地区资源型城市产业转型过程的环境演变效应次一级区域重心的经纬度;Mi 表示第 i 个次一级区域的量值 该文研究区域为东北三省，次一级区域为 19 个资源型地级市1 3 2标准差椭圆x 轴标准差 x和 y 轴标准差 y分别为:(4)(5)式中，(xi，yi)表示研究对象的空间位置;wi表示i 的权重;n 为研究的总地理要素数，(?xi，?yi)表示各研究对象到标准差椭圆重心的坐标偏差1 3 3面板分位数模型回归面板数据分位数回归方法能同时考虑个体与分布的差异性，可以更完整地分析环境污染综合水平及污染物排放的影响因素Q(Y)=Xit+Controlit+i+it(6)式中，Q(Y)为被解释变量的 分位数，为解释变量对被解释变量的 分位数估计系数，为控制变量对被解释变量的 分位数估计系数2研究结果与分析2 1资源型城市环境污染综合水平时空格局演变熵值法计算得到的平均环境污染综合水平如图 1 所示，该指标表征各城市环境污染变化趋势，呈波动上升、波动下降、倒“V”型、“M”型或平稳变化等 5 种 倒“V”型城市顶点位置多处于2013 2014 年，国家“十一五”规划相呼应的产业政策使资源型城市由资源配置转向主力发展地区主导产业，因此污染型产业大力发展 2013年后东北地区振兴战略着重于农业与服务业，环境状况有所改善“M”型城市顶点位于 2010 2011 年和 2015 2016 年图 1东北三省资源型城市环境污染综合水平时序变化特征、98哈尔滨师范大学自然科学学报2022 年 第 38 卷环境污染综合水平重心空间移动轨迹如图2 所示，2007 2010 年向东北方向移动，由四平市移动至吉林市 2010 2013 年向西南方向移动，由吉林市移动至辽源市 2013 2016 年向东北方向移动，由辽源市移动至四平市 2016 2018 年向东南方向移动由四平市移动至吉林市图 2环境污染综合水平重心迁移与标准差椭圆示意图为研究东北地区资源型城市环境污染综合水平的均衡性，该文引入平均形状指数(标准差椭圆短半轴与长半轴的长度之比)14 2007 2013 年形状指数呈下降趋势，表明污染程度均衡性减弱 2013 2016 年呈上升趋势达到最大值，表明污染物排放量较均匀 2016 2018 年形状指数下降，2018 年数值小于 2007 年，表明污染程度又开始不均衡，且较之 2007 年更加严重 根据重心迁移方向可判断出偏东南方向资源型城市排污量加大，表明应加快调整东南方向资源型城市的产业结构以减少环境污染2 2资源型城市产业转型过程时空格局演变特征计算得到的东北三省资源型城市产业结构合理化、高级化与动态度如图 3 所示 辽宁省、吉林省与东北三省整体产业结构合理性呈先下降后上升再下降的趋势;黑龙江省呈先下降后上升趋势 产业结构高级化整体呈先下降后逐年上升趋势，产业转型动态度整体呈不断波动趋势图 3东北三省资源型城市产业结构合理化与高级化时序变化特征09第 6 期东北地区资源型城市产业转型过程的环境演变效应根据产业转型格局演变图(如图 4 所示)可以看出:(1)产业结构合理化程度高的城市有所增加，高合理化城市主要集中在吉林省与黑龙江省(2)产业结构高级化方面，2007 年空间分布较平均，2013 年虽也较平均但整体水平下降，2018 年呈由南向北逐步增加趋势，且 2018 年两极分化严重(3)产业转型动态度为正的城市逐渐减少，但极高动态度城市的数量却逐渐增加，与此同时 2018 年出现了极差动态度图 4东北地区资源型城市产业转型过程(产业结构合理化、产业高级化、产业转型动态度)格局演变19哈尔滨师范大学自然科学学报2022 年 第 38 卷由此可见，东北地区资源型城市产业转型逐渐出现两极化现象 整体来看，吉林省与黑龙江省的转型效果较好2 3资源型城市产业转型过程的环境演变效应2 3 1面板分位数回归该文选择 0 25、0 75、0 75 三个分位点，分别对应环境低污染区、环境中污染区和环境高污染区 表 2 为面板分位数模型系数估计结果表 2分位数模型系数估计结果变量固定效应0 250 5075变量固定效应02505075TL 值 0 00100170 026*0034 科技水平 0 0010031 0 034 0037 TS 值 0 010*0008 0009 0 004能源消耗 0 00400100 026*0037 动态度 0 001 0 002 0006 0001 人口密度0 380 0026 0 027 0 021*城镇化率 0072 0 010 0011 0016 对外开放 0 018 0 014 00200008人均 GDP 0 033 0129 0123 0119 市场规模0 056*0149 0 155 0151 环境管理人员00010028 0 038 0034 受教育水平0 038 0016 0 021 0030 注:、*分别表示在 1%、5%、10%水平下显著TL 值在环境中、高污染区有明显正向影响，且环境高污染区系数大于中环境污染区 产业结构高级化在环境低污染区与环境中污染区有明显负向作用，且中污染区系数大于低污染区 产业转型动态度对中、高污染区有明显负向作用，且中污染区系数大于高污染区城镇化率对低、中、高污染区均有明显的正向影响，反映出城镇化率与环境污染的协同增长效应 环境管理业从业人员在低、中、高污染区均起明显正向作用 科技水平对低、中、高污染区起明显正向影响，影响系数逐渐增大，说明一是高新技术的投资少，二是投入了高新技术但还未对环境污染起效 能源消耗对中、高污染区起正向影响 对外开放对环境污染并没有太大影响 人口密度对低、中污染区有明显正向影响，对高污染区起负向影响 人口密度增大，人们对各类必需品的需求也随之增大，扩大了生产规模，而当人口密度过大使人们开始注重环境污染问题，对环境污染的影响减弱 市场规模对低、中、高污染区起明显正向作用，随着市场规模的扩大，消耗资源增多，产生污染物增多 受教育水平对低、中、高污染区起明显正向影响，系数越来越大，反映出了资源型城市污染越重，人才流失也越严重 人均 GDP 对低、中、高污染区起负向影响，且影响效果逐渐减弱3讨论产业结构合理化对于污染较重的地区起到一定抑制作用，污染重的资源型城市往往产业之间的协调性与产业发展速度的均衡性较差，产业结构合理化对该类地区污染状况的缓解起到的作用较大，而对于污染较轻的资源型城市通常产业结构较为合理，因此影响并不大 污染重的资源型城市往往资源开采量大，一般是成熟型或衰退型资源型城市或转型初期的资源型城市，产业结构单一具有很强“刚性”，难以提高产业结构高级化水平 污染轻或中等的资源型城市产业结构高级化水平较容易提升 低污染的资源型城市应侧重于提高产业高级化水平 产业结构不合理是东北地区资源型城市转型的主要矛盾，也是这期间最难解决的问题 产业结构合理化是对产业系统均衡性的保持，而高级化是对其均衡的打29第 6 期东北地区资源型城市产业转型过程的环境演变效应破，也引领转型的方向 目前高污染区的首要任务是调整好产业系统内部的均衡性，然后逐步进行产业结构的升级，从而改善其环境水平 产业结构合理化对中污染区作用最强，因此中污染区应侧重于产业结构合理化的调整4结论针对东北地区 19 个资源型城市，运用重心迁移、标准差椭圆、面板分位数回归模型等方法，刻画了产业转型过程中的环境演变效应 主要研究结论如下:(1)各个省份资源型城市环境污染水平呈爬坡式上升，倒“V”型、“M”型与平稳性趋势，东北三省整体的环境污染综合水平变化较平稳 环境污染以四平市、吉林市、辽源市为重心，污染分布均衡性减弱(2)东北地区资源型城市产业转型逐渐出现两极化现象 产业结构合理化程度高的城市有所增加，产业结构高级化呈由南向北逐步增加趋势 产业转型动态度为正的城市逐渐减少，但动态度极高城市的数量却逐渐增加(3)低污染区与中污染区的资源型城市应通过提高产业高级化水平，高污染区应侧重于提高产业结构合理化之后逐步提升产业结构高级化水平5建议东北地区资源型城市的产业转型是城市可持续发展的有效途径，该文研究表明，目前这些城市在产业转型综合化和新特色化方面还有提升的空间 基于产业转型动态度、产业转型合理化、高级化及控制变量对环境污染的影响规律的分析，提出以下建议:(1)促进高新技术及其产业的发展 目前科技水平尚未对环境污染起到抑制作用，东北地区资源型城市一是应当改变科技投资方向，投入高新技术;二是应当持续投入，使其见到成效，成为改善环境状况的利器(2)加快产业转型速度 应当选择符合东北地区资源型城市具体情况的主导产业，各城市应发展具有特色的第三产业加快转型速度(3)选择合适、合理的产业转型模式 产业结构合理化与高级化对污染程度不同的城市影响不同 各城市应选择适合其自身情况的产业转型模式最大化的减轻环境污染参考文献 1孙雅静 资源型城市转型与发展出路 M 北京:中国经济出版社，2006 2田苗，武友德 资源枯竭型城市产业转型实证研究 J 经济地理，2006(04):585 588，+597 3王亮，宋周莺，余金艳，等 资源型城市产业转型战略研究 以克拉玛依为例J 经济地理，2011，31(08):1277 1282 4安树伟，魏后凯 东北资源型城市的产业结构转型 J 经济管理，2006(03):6 9 5胡春生，蒋永穆 资源富集区产业转型困境:基于发展序的比较 J 资源科学，2011，33(04):743 750 6Li Q，Liu S，Yang M，et al The effects of Chinas sustain-able development policy for resource based cities on local in-dustrial transformation J esources Policy，2021(71):101940 7Fan F，Zhang X Transformation effect of resource basedcities based on PSM DID model:An empirical analysis fromChina J Environmental Impact Assessment eview，2021(91):106648 8陈妍，梅林 东北地区资源型城市转型过程中社会 经济 环境协调演化特征J 地理研究，2018，37(02):307 318 9李小帆，卢丽文 资源衰退型城市产业结构调整与环境污染的联动效应 J 华中师范大学学报:自然科学版，2021，55(05):900 907，+918 10 王雪微，杨旭，吴相利，等 东北能源资源型城市转型的环境时空演变效应 J 环境科学与技术，2021，44(02):229 236 11 Hou G，Zou Z，Zhang T，et al Analysis of the effect of in-dustrial transformation of resource based cities in NortheastChina J Economies，2019，7(2):40 12 惠利，陈锐钒，黄斌 新结构经济学视角下资源型城市高质量发展研究 以德国鲁尔区的产业转型与战略选择为例 J 宏观质量研究，2020，8(05):100 113 13 干春晖，郑若谷，余典范 中国产业结构变迁对经济增长和39哈尔滨师范大学自然科学学报2022 年 第 38 卷波动的影响 J 经济研究，2011，46(05):4 16，+31 14 刘华军，王耀辉，雷名雨 中国战略性新兴产业的空间集聚及其演变 J 数量经济技术经济研究，2019，36(07):99 116The Environmental Evolution Effect of the Industrial TransformationProcess of esource based Cities in Northeast ChinaZhao Gaoqian，Yang Xu(Harbin Normal University;Heilongjiang Province Key Laboratory of Geographical Environment Monitoring andSpatial Information Service in Cold egions)Abstract:Due to the long term dependence on resources，the resource based cities in NortheastChina have been in the recession stage，and the industrial transformation is imminent Environmental issuesare crucial in the transformation process Based on the statistical data of Northeast China from 2007 to 2018，in this paper，the algorithm of dynamic degree of industrial transformation is put forward，and using themethods of center of gravity migration，standard deviation ellipse and panel regression model，theenvironmental evolution effect of the industrial transformation process of resource based cities in NortheastChina is analyzed The results show that:(1)The change trend of environmental pollution level of resource based cities in Northeast China shows five kinds:fluctuating rise，fluctuating decline，inverted“V”type，“m”type or stable change The equilibrium of pollution distribution is weakened(2)The industrialtransformation of resource based cities in northeast China is gradually polarized On the whole，thetransformation effect of Jilin province and Heilongjiang Province is better(3)The resource based cities inlow pollution areas and medium pollution areas should improve the level of industrial upgrading，and the highpollution areas should focus on improving the rationalization of industrial structure and gradually improve thelevel of industrial structure upgradingKeywords:esource based city;Industrial transformation;Standard deviation ellipse;Panelregression model(责任编辑:于达)49